液氮空化非稳态脱落过程可视化实验研究
Cryogenics（2018）
摘要
搭建了一套液氮非稳态空化可视化实验装置,成功测量得到空化区前后的压力、温度和液体速度;使用高速摄像仪拍摄不同空化数下液氮在文氏管内的空化过程,图像处理得到空化区长度及脱落频率,并基于B因子理论推导得到低温空化体积分数经验计算公式.随着空化数的减小,空化区周期性脱落频率变小,空化区长度、最大温降和气相含量变大.基于空化区长度计算得到液氮空化的斯特劳哈数(St)平均值为0.378,其大于传统水空化的0.2-0.3区间.经分析,液氮较大的韦伯数和气液密度比使得空化区更易于断裂成小空化云团,从而更易于从壁面上脱落,这也和实验现象吻合.
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